[實用新型]一種鋁/鎂合金半固態漿料制備裝置

有效

• 申請號: 201320777856.0
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN203610636U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 李大全;和優鋒;朱強;楊福寶;劉建朝;王光宗;張帆;張帆;徐駿
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: B22D17/00
• 分類號: B22D17/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

技術領域

本實用新型涉及一種鋁/鎂合金半固態漿料制備裝置，屬于鋁/鎂合金半固態成形技術領域。

背景技術

半固態成形技術是一種介于固態成形與液態成形之間的金屬成形技術。該成形技術具有液態成形流動應力低，成形速度快，可成形復雜形狀零部件的優點，又具有固態塑形成形無鑄造缺陷，尺寸精度高，性能好的優點，因此受到廣泛關注。近幾十年來，國內外采用半固態成形技術成功制備了多種高性能復雜零部件產品，但是由于產品成本問題，相關的工業化應用還較少。而半固態漿料的制備技術與方法直接決定了半固態成形產品的質量與成本，因此是半固態成形技術的關鍵。

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種制備半固態漿料的裝置，采用該裝置制備半固態漿料具有質量高，流程短，成本低的特點。該裝置適用于鋁合金和鎂合金的半固態漿料制備。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種鋁合金或鎂合金半固態漿料制備裝置，該裝置包括金屬熔體的保溫與儲存裝置、金屬熔體的處理與運輸裝置和半固態漿料制備裝置，所述的保溫與儲存裝置中設置保溫層和加熱裝置，所述的保溫與儲存裝置和處理與運輸裝置之間可通過輸液管密閉連接或分開，所述的半固態漿料制備裝置設置于處理與運輸裝置內或獨立于它的外部。

保溫與儲存裝置中設有加熱裝置，加熱裝置的控溫范圍在600℃～900℃之間，保證熔體保溫與儲存裝置中的熔體溫度保持在液相線以上50～150℃。熔體保溫與儲存裝置還可設置密閉加壓裝置。密閉后通過氣體加壓將保溫與儲存裝置中的熔體通過輸液管輸送至熔體處理與運輸裝置。

熔體處理與運輸裝置既可以與金屬熔體保溫與儲存裝置獨立分開又可以通過輸液管密閉連接。通過熔體處理與運輸裝置的容器壁材料選擇、壁厚選擇以及初始溫度選擇控制熔體冷卻速度，結合熔體處理時間控制最終半固態漿料溫度。容器初始溫度范圍為600℃以下，如室溫（15℃～25℃）至600℃之間，熔體處理與運輸裝置的容積范圍為10cm³-100000cm³；熔體冷卻速度范圍為0.1℃/s-10℃/s。

熔體處理與運輸裝置的頂部設置密封蓋，在熔體充型與熔體處理過程中處于密封狀態，熔體處理后頂部密封蓋打開，半固態漿料從頂部倒出或壓出。熔體處理與運輸裝置的底部及儲存與保溫裝置的頂部設置密封活塞，在熔體充型與熔體處理過程中通過輸液管與熔體儲存與保溫裝置中的熔體密閉連接，熔體處理后與輸液管分離，關閉密封活塞。

所述的半固態漿料制備裝置可以是電磁攪拌裝置，可以是機械震動裝置也可以是超聲震動裝置等。半固態漿料制備裝置與處理與運輸裝置配合使用，對處理與運輸裝置中的金屬熔體進行接觸或非接觸的攪拌處理。

所述的熔體處理與運輸裝置可為一個或多個，如1-40個，同時與熔體保溫與儲存裝置配合使用。

采用上述的裝置，制備鋁/鎂合金半固態漿料，包括如下步驟：

（1）加熱保溫與儲存裝置，對其中的金屬熔體進行保溫；

（2）將處理與運輸裝置和保溫與儲存裝置通過輸液管進行密閉連接，通過密閉加壓裝置將保溫與儲存裝置中的熔體通過輸液管輸送至熔體處理與運輸裝置；

（3）在金屬熔體充滿處理與運輸裝置狀態下，安裝半固態漿料制備裝置，并對金屬熔體進行攪拌處理；

（4）停止攪拌，開始保溫，關閉處理與運輸裝置和保溫與儲存裝置上的密閉活塞，將處理與運輸裝置與保溫與儲存裝置分開；

（5）將處理與運輸裝置移至成形設備，將處理與運輸裝置中的制備的半固態漿料壓入成形設備，即完成半固態漿料的制備過程。

步驟（1）中，在處理與運輸裝置與保溫與儲存裝置密閉連接前，保溫與儲存裝置的溫度控制在600℃～900℃之間，其中金屬熔體的溫度保持在液相線以上50～150℃。

加熱處理與運輸裝置，使熔體處理與運輸裝置容器初始溫度范圍為600℃以下，如室溫至600℃之間，熔體處理與運輸裝置的容積范圍為10cm³-100000cm³；熔體冷卻速度范圍為0.1℃/s-10℃/s。

步驟（3）中，所述的半固態漿料制備裝置是電磁攪拌裝置、機械震動裝置或超聲震動裝置等，對處理與運輸裝置中的金屬熔體進行接觸或非接觸的攪拌處理。